极地冰钻关键技术研究进展

极地冰钻技术是获取冰芯,研究冰盖-冰架-海洋相互作用,以及获取极地冰下基岩与冰下水环境样品,开展冰下环境探测的重要手段。目前极地冰钻技术的难点与前沿主要包括深冰芯钻探、冰架热水钻、冰下基岩钻和冰下水环境采样与观测技术。本文针对以上4个极地冰钻关键技术,对国内外相关技术的研究进展与项目开展情况进行了总结与梳理。综合来看,虽然我国开展极地钻探技术研究起步较晚,但随着我国极地战略不断推进,我国的极地冰钻关键技术与装备的研究正持续向着赶超极地钻探强国方向迈进,这必将为我国的极地科学研究提供强有力的技术支撑。     

古里雅浅孔冰芯所记录的夏季风盛行时δ~(18)O与海温以及与500hPa高度场的关系

青藏高原古里雅冰帽浅孔冰芯中 (δ18O) max代表该区夏季风盛行时的温度状况 ,它与全球海温(SST)、北半球 5 0 0hPa高度之间的相关关系被分析 .对冰芯中 (δ18O) max产生重要影响的海洋相关区均位于海洋的洋流区或洋流汇合区 .它们分别在赤道东太平洋、太平洋西风漂流、东印度洋热池、莫桑比克海流、北大西洋海流、加那利海流和大西洋赤道海流 .其中位于低纬度海洋相关区的SST与冰芯中δ18Omax呈负相关关系 ,即当这些海区的SST升高 (或降低 )时 ,古里雅冰帽浅孔冰芯中 (δ18O) max减小 (或增大 ) .位于中纬度海洋相关区的SST与冰芯中 (δ18O) max呈正相关关系 ,即当这些海区的SST升高 (或降低 )时 ,古里雅冰帽浅孔冰芯中 (δ18O) max增大 (或减小 ) ;对 (δ18O) max产生重要影响的 5 0 0hPa高度上的相关区分别位于中低纬度大洋上的副热带高压区和巴尔喀什湖长波槽区 .这些相关区的高度均与冰芯中 (δ18O) max存在显著的负相关关系 ,即当这些相关区的高度值增加 (或降低 )时 ,冰芯中(δ18O) max减小 (或增大 ) .其影响机制表现为不同水汽来源向古里雅地区输送的差异 .欧洲脊和贝加尔湖脊的强度与 (δ18O) max存在显著的正相关关系 ,即当高压脊加强 (或减弱 )时 ,冰芯中 (δ18O) max增大(或减小 ) .它们对     

兰州马兰黄土的物理力学特性

马兰黄土属水敏感性地质体,在水软化作用下,土体的物理力学与水理性质呈现出明显的规律性。采用不同的原位及室内试验方法,分别在兰州和荷兰尤怀特两地对兰州地区马兰黄土的工程地质性质进行了测试,系统研究了马兰黄土的物理力学特性。在大量黄土试验资料的基础上,对马兰黄土的工程地质特征进行了系统研究,重点论述了马兰黄土水敏感性和抗剪强度的变化规律,提出了马兰黄土的多项临界指标参数。     

末次冰期青藏高原的气候突变--古里雅冰芯与格陵兰GRIP冰芯对比研究

通过对古里雅冰芯的研究和与格陵兰GRIP冰芯的对比 ,探讨了末次冰期青藏高原的气候突变事件 .冰阶 间冰阶变化以及反映大范围气候变化的 7次暖事件 (BrΦrump ,Odderade,Oerel,Glinde ,Hengelo ,Denekamp ,BΦlling) ,在两冰芯中都有一致的反映 .但古里雅冰芯记录有一系列独具的特征 .古里雅冰芯中气候由暖变冷的速率及气候变化幅度都大于格陵兰GRIP冰芯记录 .古里雅冰芯记录的另一显著特征是 ,在距今 18～ 3 5ka时 ,出现了一系列时间尺度在 2 0 0a左右的循环 ,其中温度变幅超过 7℃的升温事件 2 2次 ,超过 7℃的降温事件 2 0次 ,而温度变幅在 3℃以内的升温、降温事件达 10 0多次 .研究表明 ,不同的因子对不同时段的气候突变起作用 .冰阶 间冰阶尺度的气候由暖变冷的突变是由太阳幅射变化驱动并经青藏高原积雪面积变化放大作用导致的 ,而更短时间尺度的气候突变是太阳活动和季风相互作用的结果 .     

达索普浅孔冰心中记录的现代环境过程

通过对达索普浅孔冰心的离子分析,得出达索普冰种从１９８３年到１９９５年年降水量波动减少,且该冰川没有受到人类活动较大的影响。     

环北极地区冰芯记录揭示的北半球海盐气溶胶大气传输方式

根据冰芯化学记录重建大气环流历史, 需要认识雪冰化学成分的控制因子, 诸如其来源、大气传输途径及强度. 为了解这些过程, 研究了北半球两支冰芯化学记录(加拿大育空地区洛根山冰芯和格陵兰南部20 D冰芯)与北半球海平面气压(SLP)的相互关系. 结果表明, 洛根山冰芯中ssNa⁺浓度与秋季阿留申低压和夏季北太平洋副热带高压关系密切. 秋季阿留申低压的加深和夏季北太平洋副热带高压增强都有利于海盐气溶胶从北太平洋向育空地区传输. 20 D冰芯中ssNa⁺浓度与冬季冰岛低压密切相关. 加深的冰岛低压加强了北大西洋冬季风暴和气旋的生成, 为格陵兰冰盖输送了更多的海盐气溶胶. 因此, 洛根山冰芯ssNa⁺记录可以作为重建秋季阿留申低压和夏季北太平洋副热带高压的指标, 而20 D冰芯ssNa⁺记录可作为重建冬季冰岛低压的指标.     

南桥乔治王岛柯林斯冰帽冰芯（SDT）中火山物质成分特征

对柯林斯冰帽小冰穹冰芯中物质成分的研究,发现冰芯中有九层火山灰沉稷。它们由玻屑（橙玄玻璃）、岩屑（黑色）和晶屑（长石、辉石、橄榄石和微量的钛铁氧化物）组成,长石为钠钙系列的中长石到拉长石。橄榄石为镁质的贵橄榄石。     

柴达木盆地自然伽玛曲线与古里雅冰芯记录的末次间冰期以来气候环 …

采用柴达木盆地达参１井井自然伽玛（ＧＲ）曲线进行古气候反演,分析了ＧＲ曲线记录的末次间冰期以来的环境变迁过程,表明ＧＲ曲线忠实地记录了构造运动及气候变化的影响,与古里雅产,格陵兰冰芯所记录的气候事件均能均较好对应,表明柴达木盆地同时包含了高原隆升和全球性气候变化的信息,是反映古气候变化良好的信息载体之一,是反映内陆干旱盆地环境与气候变化良好的代用指标。     

南半球环状模与南极冰芯中气候信息关联研究综述

冰芯作为气候环境信息的良好载体,在研究过去大气环流异常中具有其他气候代用指标难以比拟的优势。本文重点综述了南极冰芯气候记录与南半球环状模(SAM-Southern Annular Mode)的关联特征:SAM与冰芯记录为同期变化,冰芯中NO-3、海盐组分(以Na+为代表)和水同位素比值δ18O同SAM指数具有较好的关联性;冰芯中SO2-4和MSA同SAM存在一定的关联,但相关性不显著;西南极冰芯记录的积累率同SAM具有较强的关联。需要说明的是,冰芯中各参数与SAM的相关性存在较大的空间差异。